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大跨径持续梁裂痕构成缘由及防备办法阐发

商品混凝土汪军 2016/7/26 16:02:33 0


 

大跨径持续梁裂痕构成缘由及防备办法阐发

2016-07-26 何建华 商品混凝土汪军

 

[摘   要]大跨径持续梁在交通土建中利用日益普遍,施工手艺日益成熟,可是也显现了大批各类情势的裂痕病害,本文罗列出一些罕见裂痕,就其成因和施工中防备办法停止阐发,为此后近似工程供给施工经历。

[关头词]持续梁;裂痕;防备办法;阐发


工程概略

跨青岛南路特大桥起讫里程为改DK275+083.91-DK277+866.38,桥梁中间里程为改DK276+475.15,桥长2783.19m。布局情势为66-32m 简支箱梁+1-(60+100+60)m 持续箱梁+1-(48+100+48)m 加劲拱持续箱梁+8-24m 简支箱梁。

该桥位于威海市经区市郊,从小里程到大里程顺次逾越珠海路、天东河、青岛南路、博通路、荣成路。持续梁主跨 100m,在改DK277+670.28~改DK277+770.28 段逾越荣成路,线路与被交道订交里程为改DK277+729.90。持续梁起讫里程:改DK277+609.43-DK277+831.13,跨孔支配为(60+100+60)m 持续梁。

上部机关为 60+100+60m 现浇混凝土持续梁, 100m 主跨逾越荣成路通行净空请求为 5m。箱梁为单箱单室、变高度、变截面布局,中支点梁高 7.85m,跨中 10m 直线段及边跨 15.75m 直线段梁高 4.85m,梁底下缘按二次抛物线变更,边支座中间线至梁端 0.75m。箱梁顶宽 12.2m,底宽 6.7m

该持续梁在施工进程中,梁体显现了各类情势的裂痕,本文连系现场现实环境,报告大跨径持续梁裂痕产生缘由及防备办法,为此后近似工程施工供给参考。

 

1  持续梁的斜裂痕

此类裂痕也称作主拉应力裂痕,是今朝持续箱梁桥中显现最多的一种裂痕。

裂痕特色:通俗产生在支点和四分点四周,在梁轴线四周呈 25º50º 标的目的开裂,并逐步向受压区成长(宽度)和延长(长度),乃至逐步向跨中规模内扩大。

产生缘由:斜裂痕的产生缘由庞杂,属剪切、转变性子产生的主拉应力缺乏而引发。从粉碎性子而言则属脆性粉碎,该裂痕的产生对梁体非常倒霉,施工中咱们要从以下几个方面加以节制:

1.1  竖向预应力筋的施工

竖向预应力筋为增强腹板抗剪能力而设置,在竖向预应力筋的施工进程中,因为施工数目多,任务烦琐,正视不够,轻易显现各类品质题目。比方:精轧钢旋入锚垫板长度缺乏或焊接不坚固致使张拉时被拉脱,漏张、漏灌浆、张拉吨位缺乏、未能实时灌浆而使预应力筋严峻锈蚀;切割过剩长度时利用氧焊切割致使应力丧失和精轧钢抗委靡性下降。

竖向束的锚头空缺区题目也应非常注重,其散布角度约为 26º,空缺区会延长至腹板,致使接近翼板加腋处的腹板显现主拉应力裂痕。是以施工中咱们要注重锚垫板下螺旋筋和钢筋网片的装置。

大跨径箱梁的预应力竖向钢筋必须支配在腹板的中间线上。大跨径持续箱梁的腹板厚度通俗会设想几个梯度停止变更,且均在腹板内侧加厚变薄,施工中工人偏好把竖向预应力筋支配成一条直线,缘由是便利纵向预应力筋的布设和非预应力筋的绑扎,且看起来雅观,可是这类机关将会致使在腹板中存在一个预偏疼而产生附加弯矩,使腹板内侧受拉。特别当箱梁悬臂板上满布活载而箱室上方空载时,将使腹板产生内侧拉应力,二者叠加后,腹板将会显现顺桥向的内侧纵向裂痕和加重腹板主拉应力裂痕的产生和成长,这类机关对受力很倒霉,是以,请求预应力竖向钢筋尽能够对腹板截面停止对中支配。

1.2  纵向弯起预应力束施工

弯起束设置是为了增强布局抗剪能力,能较着削减支点处斜裂痕的产生。特别在边墩,当梁高较小,竖向预应力筋锚头丧失份额太大时,弯起束的感化特别首要,施工中弯起地位的涟漪管定位必然要切确。

1.3  混凝土的浇筑

宜在混凝土初凝之前实现底板及腹板浇筑,初浇混凝土终凝之前实现顶板部位施工,初浇混凝土初凝以后不得利用附着式振捣器,其基层混凝土浇筑宜用拔出式捣固器,以防止对混凝土固结的搅扰,同时节制混凝土的浇筑时候。

节制下料速率和分层。混凝土浇筑按水等分层停止,每层混凝土的厚度节制在 3040cm。支配混凝土浇筑挨次的准绳是对称、平衡。模板变形较大处,如翼缘悬臂端,优先于顶板中部,使其较早变形不变。

在混凝土浇筑中,跑模景象时有产生,这就轻易使腹板厚度减小,从而致使主拉应力增大而显现斜裂痕。跑模严峻的能够转变齿块地位或喇叭口标的目的角度,从而产生或加重腹板裂痕。

持续箱梁因具备薄壁、断面尺寸较大等特色,故温度应力庞杂,在混凝土强度、弹性模量等目标还处于增添阶段时,轻易显现裂纹,以是养护任务特别首要。养护不到位会加重微裂痕的产生,这些微裂痕在荷载等身分下会成长延长。持续梁斜裂痕经常使用的处置方式有压灌或封锁裂痕,粘贴碳纤维片,加厚腹板,增添预应力钢束等。但均必须做好详尽的加固设想任务,并停止经心施工。

 

预应力混凝土持续梁的正弯矩裂痕

裂痕特色:罕见于投入经营一段时候的持续梁,跨中地位常显现。

这类裂痕的产生首要是属预应力缺乏性子,既能够是设想缘由,也能够是施工缘由,能够是营运多年后部分预应力已生效。施工中削减预应力丧失的办法:

1)削减混凝土缩短徐变产生的预应力丧失。施工中咱们要严酷节制张拉时候,严禁在混凝土抗压强度缺乏设想75% 时张拉,最幸亏到达 90% 以上再张拉,混凝土龄期必须大于 5 天;

2)削减预应力筋与孔壁之间的磨擦丧失。施工中,咱们要注重涟漪管的定位及涟漪管的平顺节制,涟漪管的摆布偏移可视为增大管壁磨擦系数。

3)削减喇叭口和锚具应力丧失。施工中喇叭口装置定位时法向必然要垂直于张拉面。

对预应力混凝土持续梁正弯矩裂痕,在查明缘由的根本上,能够接纳增添预应力束的方式处置,但很能够要在体外施加预应力,此类性子的加固通俗较费事,裂痕虽可部分地得以闭合和改良,上拱也能够获得细小的改良,但结果不长短常较着。

 

持续梁纵向裂痕

纵向裂痕也是预应力混凝土梁中显现较多的一种裂痕。

裂痕特色:这类裂痕较多地显现在顶、底板上,顺桥向有的纵向缝已持续贯穿,有的较长,有的较短且不持续。

通俗显现在箱室内,不易发明,即在顶板的底面。罕见的缘由有:

1)顺桥向预应力过大,人们常有一种毛病概念,以为预压应力留得大一点会比拟宁静一点。预应力混凝土是一种自动加力系统,过大的预应力也是无害处的,预应力过大在正交向极易产生由泊松比而产生横向拉应变,乃至沿涟漪管的标的目的产生法则性的纵向裂痕,加上管内积水、锈蚀钢束,此类裂痕的风险性极大,一旦发明,应当即处置。是以在施工中咱们要严酷节制超张拉量,在计较伸长量时要以尝试得出的 E为准,尝试得出的钢绞线弹性模量通俗要大于厂家标识的。每一个厂家出产的锚具锚圈口丧失是不一样的,应当由尝试所得,不能都归于经常使用的 6% 超张拉外头去。

2)横向预应力束布设不妥。因为顶板厚度较薄,既要支配横向预应力束,又要支配非预应力钢筋,支配尺寸的切确把握比拟坚苦。在详细施工中,横向预应力束常常顺着穿曩昔就行,不起到地位节制的感化,构成预应力束偏疼矩的现实误差较大,使得易在顶板下缘显现纵向裂痕;横向预应力施加缺乏时,也会产生顶板纵向裂痕。是以张拉时要严酷节制。

 

底板混凝土掩护层劈裂

裂痕特色:劈裂地位大部分在跨中 L/4 处摆布,相邻施工单位交代处。裂痕延长至底板涟漪管。

底板混凝土劈裂缘由良多,可分为:

1)底板预应力束支配过密;

2)勾筋、防崩钢筋贫乏或设置不妥,勾筋没勾住基层钢筋,上基层钢筋未连成全体;

3)涟漪管讨论过于粗大,且处于统一截面,构成该处截面消弱严峻;

4)涟漪管讨论不平顺,显现折角,张拉时产生较大向下分力;

5)底板预应力束张拉集合。

施工中咱们要注重:

1)防崩钢筋的设置。底板涟漪管麋集,通俗钢筋和齿块钢筋麋集,切不可因地位抵触或操纵坚苦少放防崩钢筋,勾筋必然要勾住基层钢筋节点。

2)涟漪管必然要定位好,保障线形准确,讨论处置要平顺,不可用胶带缠出较着节点。

3)特别缘由割掉的钢筋特别是腹板箍筋要在四周补上。

4)张拉底板预应力束时要有打算分批张拉、压浆。待上批水泥浆到达必然强度再张拉下一批。

 

横隔板过人洞裂痕

裂痕特色:呈喷射性。这类裂痕构成缘由是应力集合。

施工时不可因过人洞处钢筋麋集品种单一且短小而少放钢筋。

 

锚下混凝土开裂

特色:锚垫板四周混凝土开裂,锚垫板内凹。

这类裂痕构成缘由是张拉时混凝土强度缺乏。

施工时严禁在混凝土强度达不到标准请求或龄期不大于 5 地利张拉。锚下钢筋网片和增强筋必须设置。

 

齿板及其四周的裂痕

7.1  齿板尾部裂痕

裂痕特色:齿板尾部及与之相连的顶板底板显现裂痕,乃至显现齿板尾部混凝土崩落。

这类裂痕构成缘由是张拉预应力筋束时,弯道内筋束对混凝土产生径向冲切力,预应力筋束弯道竣事段的混凝土太薄,钢筋设置装备摆设缺乏,致使混凝土冲坏。

施工时咱们应注重齿块浇筑时应浇筑出充足的尺寸,不可仓促扫尾。齿块配筋数目要重点查抄。齿块抗冲切力和拉力的钢筋通俗都要延长究竟板一段间隔,切不可以为离的远了就无关紧要了。

7.2  齿块前和齿块后的裂痕

裂痕特色:底板、顶板或锚前显现顺纵向预应力筋束标的目的的裂痕,锚后显现程度向或斜向裂痕。 

这类裂痕构成的缘由绝大部分是设想缘由,锚前混凝土虽纵向受压,但横向受拉;锚后混凝土受拉,且锚侧混凝土受剪;设想中将齿板设于顶板或底板而未紧贴腹板;锚前和锚后未设抵当部分拉应力和剪切力的钢筋。施工中要严酷查抄齿块钢筋数目。

 

竣事语

持续梁裂痕节制须要非常精准,干系到主体工程的品质黑白,施工要经心设想,做好后期调研,确保施工计划的可行性、便利性。邃密施工,成立严酷查抄轨制能力有用防备裂痕病害的产生。

 

[作者简介]何建华(1973—),男,湖南攸县人,工程师,首要处置名目办理任务。

 

 

 

 

 

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